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基于复杂地质目标的地震采集技术综述X卢湘鹏(中国石化集团胜利石油管理局物探公司,山东东营 257086) 摘 要:随着勘探开发程度的不断提高,勘探目标已经以复式隐蔽油气藏和复杂地质目标为主,在某些地区进行勘探,传统的地震采集技术已经不能满足实际应用的需要。
近几年,地震采集装备和数值模拟技术得到快速发展,地震采集技术的发展集中体现在提高地震数据分辨率和改善深层数据品质方面,而面向复杂地质目标的地震采集技术是其中的关键技术。
本文立足于当今地震采集技术的发展趋势,介绍了基于复杂地质目标的地震采集技术的发展以及应用实例。
关键词:复杂地质目标;地震采集;高密度;观测系统;地震波激发 中图分类号:P 631.4+2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)11—0082—04 随着勘探开发程度的不断提高,勘探目标已经以复式隐蔽油气藏和复杂地质目标体为主,如:小断块、小砂体、小构造、复杂潜山带、复杂断裂带等,给地震勘探工作带来巨大的挑战。
在这些地区进行勘探,传统的地震采集技术已经不能满足实际应用的需要,特别是对地震数据的分析已经从单纯的构造解释发展到预测岩性、孔隙度、饱和度等储层参数。
为满足不断增加的新需求,地球物理工作者对地震采集技术提出了更高的要求。
近几年,随着地震采集装备的迅速发展,地震采集技术得到不断的提升,地震采集技术在提高资料采集精度、分辨率以及降低勘探成本等方面取得了明显进步。
目前,地震采集技术的发展集中体现在提高地震数据分辨率和改善深层数据品质方面,而面向复杂地质目标的地震采集技术是其中的关键技术。
1 基于复杂地质目标的地震采集技术发展随着油气勘探领域不断扩大,像在玄武岩、碳酸盐岩、火成岩等复杂构造区的地震勘探逐渐增多,给地震勘探带来巨大的挑战。
在这些地区由于上伏高速层的屏蔽作用使得激发地震波能量大部分返回到地面,只有极少的能量向更深的地层传播,从而造成深层资料信噪比低甚至资料空白。
表1 检波器性能比较地震检波器检测技术及应用探讨齐孟颖（中石化集团国际石油工程有限公司阿尔及利亚子公司， 北京 100728）[摘 要] 地震检波器性能的好坏主要看高低频两端，其高频端主要与耦合响应、仪器动态范围有关，低频端则与滤波响应有关，从而真实复原地面振动、记录地表振动。
目前地震检波器型号类型层出不穷，但在石油地震勘探中传统的动圈式地震检波器的使用仍占主导地位。
为提升地震检波器勘探检测性能，应当从频率及相位响应、畸变、动态范围、倾斜度、幅度校准精度、直角校准精度、受电磁干扰、能耗等方面进行分析。
在仪器应用时，还须考虑其耦合效应及与记录系统的匹配性，实现地震信号的保真。
[关键词] 石油地震勘探；地震检波器；技术应用作者简介：齐孟颖（1976—），男，陕西西安人，本科，工程师，长期从事物探仪器技术及相关管理工作，现从事海外石油工程市场开发工作。
1 问题的提出石油地震勘探过程中由人工震源所产生的反射波具有吸收衰减性，受环境噪声、电噪声等的影响而信噪比不高，而且由于技术上的限制，只能采用地震检波器间接地对这种地震波机械振动进行检测。
上世纪三十年代动圈式模拟地震检波器问世以来，各种类型的检波器不断涌现，但传统的动圈式地震检波器在当前野外石油地震勘探过程中仍广泛应用。
在野外石油地震勘探过程中，与噪声相比，人工震源所激发的反射波信号主频低、高频衰减速率快、信噪比低，激发震源后噪声的产生进一步降低了有效信号的范围，尤其在复杂地表，噪声更显强烈[1]。
由于当前技术水平的限制，地震勘探野外采集很难直接测量到震源引发的振动，只能通过检波器间接进行大地机械振动的测量，而测量的准确程度直接受检波器性能的影响。
20DX 动圈式检波器和MEMS 数字检波器性能及观测精确度的对比详见表1。
性能指标频率及相位响应（Hz）畸变（dB）动态范围（dB）倾斜度（°）幅度校准精度（%）直角校准精度（%）受电磁干扰能耗（MW）20DX 10~250-656515±2.5±1.0强450MEMS0~850-9013030±0.2±0.25弱400为此，以上述20DX 动圈式检波器和MEMS 数字检波器性能及观测精确度的对比为基础展开分析。
地震数据采集中检波器串组合形式的研究The study of the geophone string combination form of the seismic data acquisition陈影（江汉物探公司仪器服务中心，湖北潜江433199）摘要地震采集中，检波器如何组合、采取什么样的组合形式才能压制干扰波、提高有效波的品质一直是我们努力的方向。
本文通过对空间电磁干扰进行分析入手，通过实验对几种检波器组合的模式进行比对，找到了最优的检波器组合形式。
关键词:检波器；组合；地震数据采集Abstract:Seismic acquisition, how geophone combination, adopt what kind of combinations to suppress interference wave, improve the quality of the effective wave has been our effort direction. In this article, through analysis of space electromagnetic interference, through the experiment of several kinds of geophone array mode to compare, to find the optimal form of geophone array。
.Keywords:geophone; combination; seismic data acquisition0 引言地震采集中，检波器如何组合、采取什么样的组合形式才能压制干扰波、提高有效波的品质一直是我们努力的方向。
如何在地震采集中确定检波器串的组合形式是本次研究的重点。
本文通过实验比较几种检波器的组合形式对地震资料的影响，找到了优选检波器组合形式的方法。
问题探讨收稿日期：2012－05－14作者简介：朱红娟（1977—），女，陕西扶风人，2001年毕业于长安大学，硕士，副研究员，主要从事煤田三维地震勘探工作。
煤田坡积物区三维地震勘探采集的难点与对策朱红娟（中煤科工集团西安研究院，陕西西安710077）摘要：随着我国煤田三维地震勘探的重点从中东部向西部转移，从平原转向山区，表、浅层地震地质条件复杂，有风化基岩、坡积物、土石混杂等，给三维地震勘探野外数据采集带来了非常大的困难。
本文以豫西某矿为例，着重针对复杂地表条件提出了采集的具体措施。
经过对结果处理与解释，所取得的资料比较满意，符合本区的地质构造规律。
关键词：地震地质条件;坡积物;数据采集中图分类号：P631．4文献标识码：B文章编号：1671－749X （2012）06－0001－030引言由于地形条件的限制，在复杂山区勘探中出现的许多不确定因素使野外地震数据采集成为难点，这就要求在勘探中具体分析，找出解决方案。
本文主要结合河南宝雨山煤矿、何庄煤矿三维地震勘探中遇到的复杂山区的地表、地质条件，通过多次试验对比研究，围绕着高分辨率、高信噪比、高保真度的要求，找出了适合于本地区和相似地区的野外地震勘探数据采集技术方法，提出了在复杂山区地表条件下提高野外地震记录质量的技术措施。
1采区震地质条件及野外采集技术难点1．1采区地震地质条件宝雨山煤矿、何庄煤矿位于河南省伊川县境内，区内地表条件复杂，有基岩裸露区、坡积物堆积区、山前黄土冲沟发育区，高差达到300 400m ，局部地段坡度较大（最大坡度达80ʎ），见图1。
出露的基岩大多为平顶山砂岩，密度大且裂隙发育，给成孔带来了很大困难。
坡积物堆积区、山前黄土冲沟发育区更是无法成孔，导致该区域激发条件非常差。
从采区地质条件来说，煤层倾角大，大部分20ʎ 30ʎ，难以进行准确的偏移归位。
加之浅部存在采空区、裂隙，使地震波吸收、衰减非常快。
总的来说，地形、地质条件极其复杂。
地震勘探原理（采集部分）试卷一一.名词解释（30分,每题3分）1.观测系统：地震勘探中的观测系统是指地震波的激发点与接收点的相互位置关系。
2.振动曲线：一个质点在振动过程中的位移随时间变化的曲线称为振动曲线。
3.分辨率：两个波可以分辨开的最小距离叫做分辨率。
4.折射波：地震波以邻界角入射到介质分界面时，透射角等于90°，透射波沿界面滑行，引起上层介质震动而传到地表，这种波叫做折射波。
5.屏蔽：由于剖面中有速度很高的厚层存在，引起不能在地面接收到来自深层的反射波，这种现象叫做屏蔽效应。
（如果高速层厚度小于地震波波长，则无屏蔽作用）。
上部界面的反射系数越大，则接收到的下部界面的能量越小，称屏蔽作用越厉害。
6．波阻抗：介质传播地震波的能力。
波阻抗等于波速与介质密度的乘积（Z=Vρ）。
7.频谱：一个复杂的振动信号，可以看成由许多简谐分量叠加而成，那许多简谐分量及其各自的振幅、频率和初相，就叫做复杂振动的频谱。
8.尼奎斯特频率：是指采样率不会出现假频的最高频率，它等于采样频率的一半，也称为折叠频率。
大于尼奎斯特频率的频率也以较低频的假频出现。
9.视速度：沿检波器排列所见的波列上被记录的速度。
时距曲线斜率的倒数。
10.反射系数：反射波的振幅与入射波的振幅之比，叫反射界面的反射系数。
二.填空题（20分，每空1分）1、请用中文写出以下英文缩写术语的意思：3C3D三分量三维；AVO振幅随偏移距的变化。
2.振动在介质中___传播____就形成波.地震波是一种___弹性_____波。
3.地震波传播到地面时通过____检波器__将___机械振动信号___转变为___电信号。
4.二维观测系统确定后，改变炮点间隔，会使覆盖次数发生变化。
5.沿排列的CMP点距为1/2道距。
6.通常，宽方位角观测系统的定义是：当横、纵比大于0.5时，为宽方位角观测系统。
7.线束状三维勘探中，子区是指两条相邻的震源线和两条相邻的接收线所确定的区域。
地表复杂地区煤田地震勘探方法及效果当前，为满足复杂地区煤田勘探的需要，需要对地震勘探方法不断研究。
由于三维地震勘探方法具有明显的技术优势，因此大部分复杂地区的煤田地震勘探方法主要是依托于三维地震勘探。
在此背景下，文章对三维地震勘探技术及其应用现状和问题进行了分析，并结合实际效果，介绍了地表复杂地区的煤田地震勘探的一些技术措施，以及取得的较好地质成果，满足了煤矿建设开采的需要。
标签：地表复杂地区；三维地震勘探方法；勘探问题引言煤炭作为中国主要的自然能源之一，与人类生产、生活、生存和发展密切相关，起着至关重要的作用。
传统的二维地震勘探技术适用于勘探程度较低的地区，可以对勘探区的构造格局进行控制。
中国煤炭资源丰富，但大部分煤炭资源分布在内蒙古，新疆，宁夏等地区，这些地区地形复杂且干旱少雨，对煤炭资源勘查带来了很大困难。
随着三维地震勘探技术的发展，在这些地区取得了较好的经济效益。
三维地震勘探技术在我国煤田勘探中起着不可替代的作用。
1 地震勘探的基本方法地震勘探方法主要包括反射、折射、VSP地震以及微地震井等方法，常见的反射法又分为二维、三维、四维地震勘探。
而三维地震勘探是现在应用范围最广、勘探效果最为显著的地震勘探方法。
当前，随着采区构造越来越复杂，国内许多地区的煤炭勘探开采越来越困难。
我国西北地区的煤炭资源较丰富，地下赋存构造相对简单，但是多数为地表条件较为复杂地区，这些地区的煤炭资源已成为主要的勘探目标。
因此，提高地震勘探的分辨率以及深部数据的信噪比，是我国煤田地震勘探技术未来发展的主要方向。
2 地表复杂地区的常见勘探问题目前，我国大部分煤炭资源分布在地形复杂的地区。
这些地区地震勘探面临的主要问题如下：（1）复杂的地形和地貌会严重影响低速带调查结果的准确性，进而影响后期的数据处理效果。
（2）成孔方式更加复杂，井深选择多样化；（3）地质条件的复杂性会形成各种干扰，严重影响信号的信噪比；（4）由于客观条件的影响，导致偏移的精度降低，影響数据处理成果的质量。
提高地震采集中复杂区域检波器耦合效果
发表时间：2020-01-15T15:11:03.990Z 来源：《科学与技术》2019年17期作者：陶银芝冯慧
[导读] 近年来随着地震勘探工作的不断深入，地震采集接收道数越来越大，放线质量受到的影响是最大的
近年来随着地震勘探工作的不断深入，地震采集接收道数越来越大，放线质量受到的影响是最大的。
在地震勘探中，地震波的传播，实质上是能量的传播，而能量是通过振动系统来传递的，只有大地与检波器充分地耦合，由大地向检波器传递的能量才能达到最佳的接收效果。
如何克服复杂环境对检波器耦合效果的影响，进一步提高检波器耦合效果成为我们地震生产中一大难题。
1、存在问题及难点
地震生产任务重，时间紧、精度高、地形复杂，不确定因素多，且工区质量要求严格。
复杂地表内无论是施工管理还是质量控制方面，难度系数大，工作量大，因此，质量控制面临新的挑战。
复杂地表位于工区东南部，东西4km，南北宽2.8km，影响面积约为10km2，是省级风景名胜区。
湖内沟渠纵横相连，将湖区内分割成20余块芦苇地，同时芦苇密布，高2米多，地表条件极为复杂，物理点布设困难，测量无法正常施工，湖内里水深在1-3m之间，复杂地表内放线极其困难。
湖区内水域面积大，湖心无水区土质松软，地表芦苇、杂草丛生，检波器与地面的耦合效果较差，排列接收质量差。
放线工人与排列监督技术水平低，放线经验不足，面对复杂地表内特殊地形处理能力不足，严重制约了检波器与大地的耦合效果的提高。
虽然排列质量出现的问题有所不同，但是从总体上来说，检波器松动是影响检波器耦合效果的主要因素，在所有的放线问题中所占的比例最大，如何降低由检波器松动所产生的放线问题，提高检波器耦合效果是我们QC小组的重点任务。
根据调查结果不难发现，影响排列质量的主要问题是检波器松动。
经过分析，我们QC小组将活动目值标定为：放炮前有效排列耦合达到100%，降低检波器松动带来的影响，提高检波器耦合效果。
通过统计分析，影响复杂地表地区耦合效果的原因有以下方面：
（1）对季节工的培训不到位，仅仅停留在表面，适合于普通地形，针对复杂地表特殊地表没有对季节工的技能进行针对性培训，导致放线人员在复杂地表放线技术水平低，施工经验不足；
（2）复杂地表内杂草、芦苇丛生，风噪大，严重的影响接收效果，且冬季地表上冻，清除杂草费时费力，季节工糊弄了事；
（3）新研制的检波器埋置工具使用不规范；
经讨论研究，针对复杂地表地形的复杂性和特殊性，墨守成规的施工方法势必不能通用，我们灵活机动调配人员并根据实际情况有针对性的实施。
2、采取措施及方法
2.1 针对复杂地表复杂地表对放线工再次强化培训
我队在出工前对放线班进行了全面的技术质量培训，并且在小驻地对放线工进行了多次岗位练兵，使放线工都能掌握野外放线的施工方法，但是面对复杂地表内复杂的地形，沟渠纵横相连，芦苇密布，需对放线工再次进行培训。
利用排列不动弹的空闲，1对进入复杂地表放线的班组分区块的组织理论和实践的学习，学习复杂地表内特殊地形地貌放线技巧，及《特殊地形管理规定》、《复杂地表施工方法》，并要求清除检波器周围杂草，提高检波器耦合效果（此项活动负责人：孙奎，平瑶瑶，田中宇）。
通过提前地形踏勘，针对复杂地表地形进行分析，制定出了几种特殊地形处理技巧，特别是针对复杂地表各种水沟、水渠等放不开线的复杂地形，在培训过程中，我们着重培训在上述地形放线的要求和技巧，详细指导说明，提高放线工在上述特殊地形放线中检波器的耦合效果，并对质检员进行专门培训考核，提高排列质检野外检查的技术能力。
2.2 加大野外排列检查力度
小队进一步提高复杂地表内耦合效果，落实“三级检查”制度，即：放线小组自检、质检组专检以及质管员和队领导抽检，严格控制野外放线质量。
自检：季节工放完线后，立即对所属排列进行检查，检查出问题立即整改。
排列长应对所属的排列进行自查，发现问题及时整改。
放线班长对所属区块进行抽查，发现问题立即整改，加强排列质量的监控，每天对排列重点问题区域进行检查，提高野外排列的质量，从根抓起。
专检：加大检查力度，抽取一半排列监督人员汇合排列长组成复杂地表检查组，检查复杂地表内放线质量，提高检波器与大地的耦合效果。
排列监督检查时，对当天的任务检查一个来回，确保所发现的排列整改区域已经整改完毕。
对于发现的排列问题未整改的小组及时通知排列长，进行现场整改。
抽检：队长、放线队长和放线班长及大队项目组人员和质检员每日对复杂地表内的放线质量排列进行抽查，发现问题及时进行整改。
测量组抽取一名测量员在复杂地表内进行补测，放线工丢失桩号报测量组，及时补测来保证桩号的有效性，确保每一个桩号都已测量。
2.3 检波器辅助工具的研制和应用，保证检波器耦合效果
由于复杂地表内施工正好处于冬季施工，昼夜温差变化大，特别是在冻土层较厚的情况下野外放线面临很大的困难：
（1）检波器在埋置过程中所处的地表条件比较复杂，冬季施工时昼夜温差变化大，检波器与大地接触松动，耦合效果不佳。
（2）为使检波器不露尾椎与大地保持良好的耦合，通常采用橡皮锤直接砸检波器顶盖的方式埋置检波器，造成外壳破裂、尾椎折断、等现象，间接的造成检波器阻尼电阻断裂、线圈变形或断裂灵敏度降低，资料品质下降，同时检修成本大幅度增加。
研究适合硬地表及上冻后使用的检波器埋置工具。
检波器埋置器共分为四部分：①主要用于接收羊角锤向下砸的力；②上下比例按照0.618:1黄金分割点便于埋置器能够垂直向下，并使得③尾锥在硬土层中不倾斜，特别是冬天季节工穿的臃肿时，野外放线操作灵活；③埋置工具总长度要略大于检波器尾锥长度，孔眼深度及半径要小于尾锥长度和半径，使检波器与大地紧密的结合在一起，提高检波器与大地的效果。
④把手，用于控制检波器埋置器，当埋置器被砸入地下，左右摇摆便于拔出同时避免侧打造成孔眼扩大，影响耦合。
使用羊角锤的另一作用是在冬季施工时，硬土层上冻情况下可使用它的羊角端拔出检波器。
制作了一千多套检波器埋置工具，分发到每个帐篷，每个帐篷配发6套检波器埋置器，2把镐头，2把大铁锹，4把小铁锹用于复杂地表内清除杂草，提高耦合效果。
采取三方面对季节工进行检波器埋置工具培训工作，一是打印检波器埋置工具的使用示意图宣传册，发放到
季节工手中；二是利用排列监督对放线班组进行指导使用检波器埋置工具；三是利用排列不动时期，分区块的组织学习检波器埋置工具的使用技巧。
同时放线工在放线过程中牢记每天下午两点进行二次埋置，并由仪器通报全排列进行检波器的二次埋置，排列监督监督检二次埋置效果，减少检波器松动带来的影响，对于检波器松动的小组进行现场整改，提高检波器与大地的耦合效果。
3、取得效果及认识
放线问题的比例在措施实施之后都大大降低，且超出了预期的目标。
单炮的品质有了明显的提高，显示出检波器与大地的耦合效果有了明显的提高。
综合分析可以看出，有效的提高了复杂地表内排列的耦合效果。
有效地提高了复杂地表地区放线质量，为更好的解决湖区内放线难题，我们做了以下巩固措施。
针对检波器埋置工具，在今后的工作中继续开展活动，做好攻关工作，对检波器埋置工具进行进一步的改进完善，进一步落实新技术新方法的实施和应用。
继续加强施工人员的技能培训工作，特别是特殊地形的针对性培训，并加强放线工的设备保护意识，并纳入放线班规章制度。
坚持严格的奖罚力度，进一步完善奖惩考核制度，提高放线工的工作积极性，并纳入放线班规章制度，严格把好质量关。
